内容正文:
文山州2025年秋季学期学业质量监测
高二数学
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷第1页至第2页,第Ⅱ卷第3页至第4页.考试结束后,请将答题卡交回,满分150分,考试用时120分钟.
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】根据交集运算即可求解.
【详解】由题意知.
故选:C.
2. 复数,i为虚数单位,则复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
【答案】B
【解析】
【分析】根据复数的加减法和复数的几何意义即可得到答案.
【详解】,
则其在复平面内对应的点的坐标为,则其位于第二象限.
故选:B.
3. 已知,则( )
A. B. 5 C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】应用已知正切值,齐次式应用弦化切计算求解.
【详解】因为,则.
故选:B.
4. 随着科技发展,智能锁已进入千家万户.某型号的智能锁密码由数字0~9构成,如果忘记了密码的最后两位,随意输入两个数字就能打开锁的概率为( )
A B. C. D.
【答案】B
【解析】
【分析】先分析该密码后两位输入的两个数字的情况,然后分析打开锁的情况,再根据概率公式计算即可.
【详解】对密码最后两位随意输入两个数字的情况有:种,
输入两个数字能打开锁的情况只种,
所以所求概率为:,
故选:B.
5. 设l,m为两条不同直线,为三个不同平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
【答案】D
【解析】
【分析】利用线面位置关系的判定定理和性质定理,逐项分析判断即可求解.
【详解】对于A,与可能相交(如墙角的三个平面),故A错误;
对于B,应推出,故B错误;
对于C,若,则或,故C错误;
对于D,若,则或,
又因为,则,故D正确.
故选:D
6. 已知点P为直线上的一点,Q为圆上的一点,则的最小值为( )
A. B. C. D. 5
【答案】A
【解析】
【分析】根据以及点到直线的距离公式可求.
【详解】圆心到直线的距离为,
因为,等号成立时,所以的最小值为.
故选:A
7. 已知F是椭圆的一个焦点,P为C上的点,O为坐标原点,若为等边三角形,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】
【分析】根据题中几何关系,求得点的坐标,代入椭圆方程求得齐次式,整理化简即可求得离心率.
【详解】
由图可知,若为等边三角形,由对称性,不妨设,
将点代入椭圆,得,又因为,
得,分子分母同除以,得,
整理得,解得或(因为,故舍去),
则.
故选:A.
8. 在三棱锥中,平面ABD,,,,则三棱锥的外接球体积为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】
【分析】先根据几何关系找出外接球的直径,再通过正弦定理求出外接圆的直径,最后经过勾股定理即可求出外接球的直径,继而得到体积.
【详解】如图所示,
设DE为外接圆的直径,且为外接圆圆心,O为外接球的球心,
则根据对称性,知D、E、、处于同一平面,
因为平面ABD,平面ABD,所以,也即C也在平面ODE中,
且由于,所以CE为球O某一截面圆的直径,又因为该截面过球心O,
所以CE即为外接球的直径,
根据正弦定理可得外接圆的直径,
则在中,可得外接球直径为,
则三棱锥的外接球体积为.
故选:C.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分).
9. 已知函数,下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 的一个对称中心为
C. 在区间内单调递减
D. 将函数的图象上所有点向左平移个单位长度,可得到函数的图象
【答案】AB
【解析】
【分析】首先将函数化简,再根据正弦函数的性质一一判断即可.
【详解】,
对于A:的最小正周期为,故A正确;
对于B:因为,所以的一个对称中心为,故B正确;
对于C:由,则,因为在上单调递增,
所以在区间内单调递增,故C错误;
对于D:将函数的图象上所有点向左平移个单位长度得到,故D错误.
故选:AB
10. 如图,在正四棱台中, ,则下述结论正确的是( )
A. 该四棱台的高为 B. 侧棱与底面所成角为
C. 该四棱台的表面积为 D. 该四棱台的体积为
【答案】ABD
【解析】
【分析】画出图形,连接交于点,连接交于点,连接,结合图形分析得出为四棱台的高,然后过点作交于,通过已知条件结合勾股定理计算即可得出选项A,由选项A的相关结论分析即可得出侧棱与底面所成角,求解即可得出选项B,计算四棱台上下底面面积和侧面积即可得出选项C,直接利用台体体积公式计算即可得出选项D.
【详解】如图连接交于点,连接交于点,连接,
则在正四棱台中有:
,平面,所以为四棱台的高,
由平面,所以,
过点作交于,所以,
又,所以,
所以四边形为平行四边形,所以,
在正四棱台中,由,
所以,
所以,
则,
在直角三角形中,,
所以四棱台的高为,故A选项正确;
由,平面,所以平面,
所以为侧棱与底面所成角,
在直角三角形中,,所以,
侧棱与底面所成角为,故B答案正确;
①正四棱台的上下两个正方形的面积:
设上下两个面的面积分别为,则,
②正四棱台的侧面积:
在等腰梯形中,如图所示:
过分别作垂直于交于点,
所以,又,
所以四边形为平行四边形,
所以,所以,
所以,
所以等腰梯形的面积为:
,
所以正四棱台的侧面积为:,
所以四棱台的表面积为,故C选项不正确;
四棱台的体积为,
故D选项正确;
故选:ABD.
11. 已知双曲线,圆,的左、右顶点分别为,的一条渐近线与圆O交于M、N两点,且,则下列说法一定正确的是( )
A. B. 直线与恰有两个公共点
C. 或 D. 四边形的面积为
【答案】ACD
【解析】
【分析】通过联立方程组的方法求得两点的坐标,根据列方程,求得的关系式,结合双曲线的离心率、对称性、两点间的距离、四边形的面积等知识对选项进行分析,从而确定正确答案.
【详解】如图所示:
因为圆的方程为,双曲线的渐近线的一条方程为,
联立,得或,
不妨设,则,又因为
所以,,
所以,又因为,所以,
从而得, 所以,
对于A,由对称性可得四边形为平行四边形,
又因为,所以,故A正确;
对于B,因为,所以双曲线的渐近线为,
因为与平行,所以与仅有一个公共点,所以B错误;
对于C,设,则,因为,且,
所以,所以,,
当两点位置互换时,此时,C选项正确.
对于D,因为,所以,
又因为四边形的面积,故D正确.
故选:ACD.
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知平面向量,若,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据平面向量共线(平行)的坐标判定,进行代入计算即可.
【详解】因为 ,,且,
所以,
则,解得:.
故答案为:
13. 已知F是抛物线焦点,过C上一点M作其准线的垂线,垂足为N,若,且,则________.
【答案】
【解析】
【分析】先利用抛物线的定义得到 ,再结合已知条件求出点 的横坐标,最后代入抛物线方程求解 的值.
【详解】由抛物线的定义知,抛物线上任一点到焦点的距离等于到准线的距离,故 ,
过 作 于 ,则 ,且 ,
在 中,,而 ,
代入 得:,
解得 ,即 .
故答案为:
14. 设函数的定义域为,,当时,恒有,则称点为函数图象的对称中心.利用对称中心的上述定义,研究函数,则________.
【答案】
【解析】
【分析】根据题意先求出函数的对称中心,然后利用函数对称中心的性质计算即可.
【详解】由,
所以函数的定义域为,
取,设,则,
所以
,
因为时,,
所以函数的对称中心为,
所以对定义域上的函数有,,
所以
,
故答案为:.
四、解答题(共77分.解答应应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若,的面积为,求a的值.
【答案】(1)
(2)
【解析】
【分析】(1)先用正弦定理角化边,再用余弦定理即可求解.
(2)由面积公式求出,再用余弦定理即可求解.
【小问1详解】
,由正弦定理得
即,由余弦定理得,又,所以
【小问2详解】
由题意得,解得,
所以,所以
16. 从某次测试中随机抽取100份测试卷进行成绩调查,发现抽取的测试卷的成绩都在40~100之间,将抽取的测试卷按成绩分成六组:,,,,,,画出如图所示的频率分布直方图.
(1)求a的值和抽取测试卷的成绩的中位数(精确到0.1);
(2)采用比例分配的分层随机抽样方法从成绩在和的测试卷中抽取5份,再从这5份测试卷中随机抽取3份了解答题情况,求这3份测试卷成绩至少有一份在的概率.
【答案】(1),中位数为
(2)
【解析】
【分析】(1)利用频率分布直方图的性质建立方程求解,利用频率分布直方图中位数定义求解即可.
(2)利用分层抽样的性质求解抽取的人数,再求出整体样本空间和符合条件的事件,最后利用古典概型概率公式求解概率即可.
【小问1详解】
由频率分布直方图可得,解得.
又由频率分布直方图可得,
,,的频率依次为,
所以前3组的频率为,
前4组的频率为,
故中位数在区间上,因此中位数为.
【小问2详解】
采用比例分配的分层抽样从和抽取5份测试卷,
由于,故成绩在的测试卷中抽取份数为,记作;
成绩在的测试卷中抽取份数为,记作,
则从抽取的5份测试卷中随机抽取3份测试卷的所有可能样本点构成的样本空间为:
,
共有10个样本点,即.
设事件“这3份测试卷成绩至少有一份在”,
则,
共有9个样本点,故,
则.
这3份测试卷成绩至少有一份在的概率为.
17. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2的正方形,侧面PAD是正三角形,侧面底面,M是PD的中点.
(1)求证:平面PCD;
(2)求侧面PBC与底面夹角的正切值.
【答案】(1)证明见解析
(2)
【解析】
【分析】(1)根据四棱锥的几何性质,利用面面垂直的性质可得平面,再由线面垂直的判定定理即可证明平面;
(2)取的中点分别为,利用二面角的定义可证明是侧面与底面的夹角的平面角,再由边长关系计算即可得出结果.
【小问1详解】
正方形中,易知,
又侧面底面,侧面底面,平面ABCD,
所以平面,
又平面,所以,
又是正三角形,是的中点,可得,
又,且平面PCD,
所以平面PCD.
【小问2详解】
取的中点分别为,连接,如下图所示:
则,
又是正三角形,,
显然,且平面,所以平面,
在正方形中,,故平面,
即是侧面与底面的夹角的平面角,
又因为平面,,平面,
又平面,可得,
设正方形ABCD的边长为,则,
则,
故侧面与底面夹角的正切值为.
18. 已知函数(,且).
(1)判断并证明的奇偶性;
(2)若,设.当时,讨论的零点的个数.
【答案】(1)奇函数,证明见解析;
(2)分类讨论,答案见解析.
【解析】
【分析】(1)根据给定的函数,利用函数奇偶性定义判断并证明.
(2)由已知求出函数并确定其单调性,结合(1)及零点的意义求出的零点,再按该零点是否在区间内分类求解判断.
【小问1详解】
函数为奇函数,证明如下:
函数的定义域为,定义域关于原点对称,
,
所以函数为奇函数.
【小问2详解】
由,得,又,解得,故,
函数在上都是增函数,则函数在上是增函数,
由及函数为奇函数,得,
因此,即,解得或,即函数零点为,
不等式,即,
当,即时,,函数的零点个数为0;
当,即时,,函数的零点个数为2,
当时,,函数的零点个数为1;
所以当时,函数的零点个数为0;当时,函数的零点个数为1;
当时,函数的零点个数为2.
19. 已知是椭圆上任意一点,过作轴的垂线,垂足为,点满足.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过点的直线与交于两点.
(i)若,且直线的倾斜角为,求线段的长;
(ii)若直线的斜率不为,,是否存在点,使得为定值?若存在,求出的最小值;若不存在,请说明理由.
【答案】(1)
(2)(i);(ii)存在点,使得为定值,的最小值为,理由见详解.
【解析】
【分析】(1)设,由题意得,根据得出相应的关系式,然后根据题意进行代换化简即可;
(2)(i)由题意可得直线的方程,联立直线的方程与椭圆方程,消元,写出韦达定理,然后利用弦长公式求解即可;
(ii)可设直线为,与椭圆方程联立,由韦达定理得,由为定值得相关的表达式,然后利用基本不等式即可求解即可.
【小问1详解】
由题意如图所示:
设,由题意得,
则,由,
所以,即,
因为是椭圆上任意一点,
所以,
所以点的轨迹的方程为.
【小问2详解】
设,
(i)当时,点的坐标为,
由直线的倾斜角为,则直线的斜率为,
故直线的方程为即,
联立,消去整理得,
则,,
所以;
(ii)如图所示:
若直线的斜率不为,,且经过,
则设直线方程为:,
联立消去得:,
则,
且,
由,则,
所以
,
令为定值,
则,
即,
所以有,
即,
因为,所以,
当且仅当,即时等号成立,
综上所述,存在点,使得为定值,且的最小值为.
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本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分.第Ⅰ卷第1页至第2页,第Ⅱ卷第3页至第4页.考试结束后,请将答题卡交回,满分150分,考试用时120分钟.
第Ⅰ卷(选择题,共58分)
注意事项:
1.答题前,考生务必用黑色碳素笔将自己的学校、班级、姓名、考场号、座位号、准考证号在答题卡上填写清楚.
2.每小题选出答案后,用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑.如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号.在试题卷上作答无效.
一、单项选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分.在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的)
1. 已知集合,,则( )
A. B. C. D.
2. 复数,i为虚数单位,则复数在复平面内对应的点位于( )
A. 第一象限 B. 第二象限 C. 第三象限 D. 第四象限
3 已知,则( )
A. B. 5 C. D.
4. 随着科技发展,智能锁已进入千家万户.某型号的智能锁密码由数字0~9构成,如果忘记了密码的最后两位,随意输入两个数字就能打开锁的概率为( )
A. B. C. D.
5. 设l,m为两条不同直线,为三个不同平面,则下列命题正确的是( )
A. 若,则 B. 若,则
C. 若,则 D. 若,则
6. 已知点P为直线上的一点,Q为圆上的一点,则的最小值为( )
A. B. C. D. 5
7. 已知F是椭圆的一个焦点,P为C上的点,O为坐标原点,若为等边三角形,则C的离心率为( )
A. B. C. D.
8. 在三棱锥中,平面ABD,,,,则三棱锥的外接球体积为( )
A. B. C. D.
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分.在每小题给出的选项中,有多项是符合题目要求的.全部选对的得6分,部分选对的得部分分,有选错的得0分).
9. 已知函数,下列说法正确的是( )
A. 的最小正周期为
B. 的一个对称中心为
C. 在区间内单调递减
D. 将函数的图象上所有点向左平移个单位长度,可得到函数的图象
10. 如图,在正四棱台中, ,则下述结论正确是( )
A. 该四棱台的高为 B. 侧棱与底面所成角为
C. 该四棱台表面积为 D. 该四棱台的体积为
11. 已知双曲线,圆,的左、右顶点分别为,的一条渐近线与圆O交于M、N两点,且,则下列说法一定正确的是( )
A. B. 直线与恰有两个公共点
C. 或 D. 四边形的面积为
第Ⅱ卷(非选择题,共92分)
三、填空题(本大题共3小题,每小题5分,共15分)
12. 已知平面向量,若,则________.
13. 已知F是抛物线的焦点,过C上一点M作其准线的垂线,垂足为N,若,且,则________.
14. 设函数的定义域为,,当时,恒有,则称点为函数图象的对称中心.利用对称中心的上述定义,研究函数,则________.
四、解答题(共77分.解答应应写出文字说明,证明过程或演算步骤)
15. 已知的三个内角A,B,C所对的边分别为a,b,c,且.
(1)求A;
(2)若,的面积为,求a的值.
16. 从某次测试中随机抽取100份测试卷进行成绩调查,发现抽取的测试卷的成绩都在40~100之间,将抽取的测试卷按成绩分成六组:,,,,,,画出如图所示的频率分布直方图.
(1)求a的值和抽取测试卷的成绩的中位数(精确到0.1);
(2)采用比例分配的分层随机抽样方法从成绩在和的测试卷中抽取5份,再从这5份测试卷中随机抽取3份了解答题情况,求这3份测试卷成绩至少有一份在的概率.
17. 如图,在四棱锥中,底面是边长为2正方形,侧面PAD是正三角形,侧面底面,M是PD的中点.
(1)求证:平面PCD;
(2)求侧面PBC与底面夹角的正切值.
18. 已知函数(,且).
(1)判断并证明的奇偶性;
(2)若,设.当时,讨论的零点的个数.
19. 已知是椭圆上任意一点,过作轴的垂线,垂足为,点满足.
(1)求点的轨迹的方程;
(2)过点的直线与交于两点.
(i)若,且直线的倾斜角为,求线段的长;
(ii)若直线斜率不为,,是否存在点,使得为定值?若存在,求出的最小值;若不存在,请说明理由.
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